DE3224314A1

DE3224314A1 - Selbstkompensierende optoelektronische lagen- und saumfuehleinrichtung fuer eine naehmaschine

Info

Publication number: DE3224314A1
Application number: DE19823224314
Authority: DE
Inventors: Eugene A. 08502 Belle Meade N.J. Sansone
Original assignee: Singer Co 06904 Stamford Conn; Singer Co
Current assignee: Retail Holding NV
Priority date: 1981-09-18
Filing date: 1982-06-29
Publication date: 1983-04-07
Also published as: US4391215A; JPH039756B2; DE3224314C2; JPS5854990A

Description

Die Erfindung betrifft eine selbstkompensierende optoelektronische Lagen- und Saumfühleinrichtung für eine Nähmaschine der in den Ansprüchen 1 und 8 angegebenen Gattung.

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Nähmaschinen und bezieht sich insbesondere auf eine die Stofflagen oder -schichten sowie die Säume oder Kanten erfassende Fühleinrichtung, die der Bedienungsperson einer Nähmaschine die Näharbeit erleichtert bzw. dieser Person bei der Bedienung der Maschine während des Nähens eine Hilfe ist, indem sie eine Kante bzw. einen Saum am Arbeitsstück oder eine Änderung in der Anzahl der Stofflagen feststellt.

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Bei Nähen von Werkstückmaterialien mit Hilfe einer Stichzählung, wie es beispielsweise mit der automatischen, in der USA-Patentschrift k 092 937 offenbarten Nähvorrichtung ausgeführt wird, geschieht es häufig, daß Änderungen in der Stichzählung notwendig werden, was beispielsweise auf eine zunehmende Veränderung in der Stichlänge aufgrund von Vorschubänderungen oder auf Gewebestreckung oder auf eine Reihe von anderen Ursachen zurückzuführen ist. Sehr oft wird es nötig sein, einen Ausgleich für oder eine Anpassung an Fehler, die auf unregelmäßigen Trennschnitten oder auf einem ungenauen Ansatz des ersten Stiches durch die Bedienungsperson beruhen, vorzusehen. In vielen Fällen liird das Nähen nicht am Ende des Werkstückmaterials abgebrochen, sondern wird einwärts vom Materialende oder -rand beendet. Eine solche Situation tritt z.B. bei Annähen einer Tasche an einer Hemdenbrust auf.

Es besteht somit Bedarf an einer Kanten- oder Saumfühleinrichtung, die auf den Abschluß einer Gewebelage anspricht, um nur so viele Stiche auszulösen, daß ein ausgewählter Randbereich von diesem Abschluß aus erhalten wird, vücia die dann die Nähmaschine in einen Zustand für eine Verschwenkung des Materials versetzt. Der Idealfall ist es, wenn die Saumfühleinrichtung selbstkompensierend ist, so daß sie in der Lage ist, einen Saum durch mehrere Stofflagen oder -alternativ - durch eine einzelne Stofflage ohne Einflußnahme seitens der Bedienungsperson zu erfassen.

Die mit der Erfindung angestrebten Ziele werden durch Anordnung eines Phototransistor-Fühlers in der Stichplatte der Nähmaschine, der in der Längsrichtung mit der Nadelöffnung in dieser Platte fluchtet, verwirklicht. An einer Nähmaschine wird eine Lichtquelle derart befestigt, daß

^ÜO sie den Nähbereich - und insbesondere den Phototransistor-Fühler - beleuchtet. Für den Ausgang dieses Fühlers wird eine Fühlschaltung vorgesehen, die einfallendes Licht

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als einen Gleichstrompegel mißt und auf einen Wechselstrompegel für eine Änderung im einfallenden Licht, aufgrund einer Änderung in der Stofflage beispielsweise, anspricht. Dickeres Material Xiürde den Gleichstrompegel von einfallendem Licht ändern, um automatisch den Auslösepunkt an einer Endausgangsstufe des Fühlkreises einzustellen. Eine Pegeländerung aufgrund einer Veränderung in der Stoffschicht oder -lage hat einen Wechselstromausgang zum Ergebnis, der auf diesen Gleichstrompegel bezogen ist, um eine dieser StoffSchichtänderung angemessene Tätigkeit auszulösen.

Der Ausgang vom Fühler löst somit eine Zähler-Voreinstellung aus, um von der Schichtänderung einen gewünschten Randbereich festzusetzen. Am Ende der Zählung kann ein Signal vom Zähler die Nähmaschine mit der Nadel in einer

*° solchen Stellung mit Bezug zum zu nähenden Material stillsetzen, daß die Bedienungsperson das Arbeitsstück nach ihrer Wahl verschwenken oder ein Besäumen bzw. Abschneiden und Säubern bei Vollendung des Nähvorgangs beginnen kann.

^^u Die Erfindung wird anhand einer in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsform erläutert, woraus sich die einzelnen Merkmale und die damit erreichten Vorteile für den Fachmann klar ergeben, und sie umfaßt die Vorrichtungen, Kombinationen sowie Anordnungen von Teilen. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Kopfteils einer Nähmaschine, bei der der Erfindungsgegenstand verwirklicht ist;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Stichplatte der Nähmaschine

von Fig. 1 zur Verdeutlichung der Lage des Fühlers; Fig. 3 ein Schaltschema, das mit dem Fühler von Fig. 1 und 2 zur Anwendung kommt;

Fig. 4 ein Schaltschema, das zusammen mit der Schaltung

von Fig. 3 dazu dienen kann, ein Anwachsen in der Zahl der Stofflagen festzustellen;

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Fig. 5 ein Blockschaltbild über die Verknüpfung der Fühlerschaltkreise mit der Logiksteuerung der Nähmaschine;

Fig. 6a und 6b jeweils Beispiele für eine unkorrekte bzw. korrekte Stoffzufuhr, um die Fähigkeit des Fühlers zur Festeilung eines Fehlers und sein Ansprechen darauf zu erläutern;
Fig. 7a und 7b jeweils Benspiele für das Erfassen eines Beschaffenheitsraangels bzw. für die Fähigkeit zum Annähen eines für die Bedienungsperson unsichtbaren Stoffstücks.

In Fig. 1 ist ein Teil einer Industrie-Nähmaschine Io gezeigt, und es sind ein Stück des Kragarmes 12, der Maschinenkopf l4 sowie die das Werkstück tragende Fläche l6 des 15

Maschinenunterteils zu erkennen. Der Maschinenkopf l4 weist die übliche Druckstange 18 auf, die in einem Andrückfuß 20 endet und hinter der Nadelstange 22, die unten eine Nähnadel 24 trägt, liegt. Die Nadel 24 erstreckt sich

„_n durch eine dafür in der Stichplatte 26 ausgebildete Öffnung 27. Die Stichplatte 26 wird von der Werkstückauflagefläche l6 getragen, und angrenzend an die Platte 26 ist eine Schieberplatte 30 vorgesehen, die der Bedienungsperson den Zugang zu (nicht gezeigten) Maschinenteilen inner-

„c halb des Unterteils, das von der Auflagefläche l6 abgedeckt ist, ermöglicht.

Die Fig. 2 zeigt die Stichplatte 26 im einzelnen. Die Öffnung 27 dient dem Durchgang der Nadel 24, die Schlitze

QQ 28 nehmen (nicht gezeigte) Stoffschieber auf, die Teil eines (nicht gezeigten) Transport- oder Vorschubsystems irgendeiner bekanntenArt sein können, das dazu dient, das Werkstückmaterial unterhalb der Nadel 24 zur Ausbildung einer Naht in diesem weiterzubewegen. In Richtung des Stofftransports liegt vor der Nadelöffnung 27 ein Lichtfühler 32, z.B. ein Phototransistor-Fühler, dessen Zweck noch näher erläutert werden wird. In idealer Weise ist der Fühler 3² von einer solchen Art, daß er eine breite

·*■ Spektral-Empfindlichkeit vom sichtbaren bis infraroten Bereich aufweist, um das Ausfiltern von bestimmten Frequenzen durch Stoffe mit unterschiedlichen Färbungen zu vermeiden. Als geeigneter Photo-Transistor-Fühler 32 kann beispielsweise ein solcher des Typs Nr. H23A1 der General Electric Company eingebaut werden. Als Lichtquelle für den Fühler 3² wird eine an einer Konsole 36 des Kragarmes 12 festgeklemmte Lampe 3^ vorgesehen, und eine zweite Lampe 35 ist am Maschinenkopf l4 in einer solchen Lage gehalten, daß eine Beleuchtung des Fühlers 32 sichergestellt ist. Jede der Lampen 34 oder 35 kann eine Lichtquelle für den Phototransistor-Fühler 32 darstellen, oder es kommen andere Raum-Lichtquellen zur Anwendung, Tiorauf

noch eingegangen werden wird.
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Die Fig. 3 zeigt ein Schema der Fühlschaltung 38 für den Phototransistor-Fühler 32, der leitend wird, wenn er durch Aussetzung gegenüber Raumbeleuchtung einfallendes Licht empfängt. Diese Raum- oder Umgebungsbeleuchtung

kann von den Lampen 34, 35 und/oder äußeren Raum-Lichtquellen und/oder Sonnenlicht stammen, wobei das einfallende Licht unmittelbar auf den Fühler 32 oder durch auf der Auflagefläche l6 befindliches Gewebe hindurch auf diesen gelangt. Wenn der Fühler 32 einfallendes Licht empfängt,

so wird eine von der + 12 V-Gleichspannungsquelle herrührende Gleichspannung parallel an den Kondensator Cl und V7iderstand R2 gelegt. Die durch den Kondensator Cl auf einen Mittelwert gebrachte Gleichspannung stellt das vom Fühler 32 empfangene durchschnittliche Licht dar. Der Kondensator Cl dient zusätzlich dazu, die 60 Hz-Komponente die vom Umgebungslicht ausgesandt werden kann, zu filtern.

Mit dem Fühler 32 ist ein Transistor Q2 in Emitter-Folger-Anordnung verbunden, der als eine Pufferstufe für den 35

Transistor Q3 verwendet wird und an den Transistor Q3 zur Übertragung eines Wechselstroms allein mittels des Kondensators C2 angeschlossen ist. Der Transistor Q3

ist ein Wechselstromverstärlcer, der mittels des Kondensators C3 und Widerstands Ru eine Emittergegenkopplung anwendet. Durch Einstellung des Regelwiderstands R5 wird der Transistor Q3 vorgespannt, so daß er normalerweise nicht-leitend ist und dadurch den Transistor q4 zur Sättigung steuert. Der Transistor q4 ist vorgespannt, so daß er als Schalter arbeitet, wobei sein Emitter an einen gemeinsamen Leiter angeschlossen ist, um ein für einen Steuerkreis verwendbares Signal zu erhalten. Ein Gleichstrom-Durchlaßschleifensystem, das aus der Diode Dl, dem Widerstand R2 und dem Regelwiderstand R 13 besteht, legt an die Basis des Transistors Q4 einen für die mittlere Materialstärke kennzeichnenden Gleichstrompegel. Der Widerstand R13 dient einer Werkjustierung, um normale Schwankungen im speziellen Phototransistor-Fühler 32, der zur Anwendung kommt, auszugleichen.

Wenn sich im Betrieb ein Werkstück auf der Auflagefläche l6 befindet und den Phototransistor-Fühler p2. abdeckt, dann trifft Raumlicht auf den Stoff und einfallendes, den Fühler 32 erreichendes Licht macht diesen in Übereinstimmung mit der einfallenden Lichtmenge leitend. Die parallel zum Kondensator Cl und Widerstand R2 entwickelte Spannung stellt den Pegel des einfallenden Lichts dar und hängt von der Menge an Raumlicht, an Licht von den Lampen 34,35 sowie vom Gewicht und von der Farbe des zu bearbeitenden Stoffs ab. Das Gleichstrom-Durchlaßschleifensystem legt die parallel zum Kondensator Cl und Widerstand R2 entwickelte Spannung unmittelbar an die Basis des Transistors "^ q4, wodurch der Vorspannpunkt dieses Transistors automatisch eingestellt wird, so daß er für schwach einfallendes Licht empfindlicher und für stark einfallendes Licht weniger empfindlich gemacht wird. Beispielsweise vermindert ein den Fühler 32 bedeckendes Gewebe hoher Dichte den Pegel von auf diesen fallendem Licht beträchtlich und demzufolge wird eine niedrige Spannung vom Durchlaßschleifensystem an die Basis des Transistors Q4 giegt.

Für eine vorgegebene Anzahl von Stofflagen liegt aufgrund jedes einzelnen Fadens eine periodische Lichtdurchdringung des Stoffs vor, und der niedrige Wechselstrompegel an der Basis des Transistors Q3, der aus dem periodischen Einfall rührt, wird durch die niedrige Spannung an der Basis des Transistors q4 kompensiert. Bei Vorliegen einer Stofflagenänderung bei Gewebe einer hohen Dichte entsteht nur eine bescheidene Auswirkung auf das auf den Fühler 3² einfallende Licht, weshalb für den Transistor Q3 eine nur beschränkte Fähigkeit zum Ablenken von Strom von der Basis des Transistors q4, was das Vorliegen einer Stofflagenänderung angeben würde, erzeugt wird. Somit ist eine niedrige Basisvorspannung für den Transistor q4 für Gewebe hoher Dichte erwünscht.

Umgekehrt läßt ein dünnes, durchsichtiges Gewebe einen großen Anteil an Licht zum Phototransistor-Fühler 32 durch, was einen höheren periodischen Lichteinfall auf diesen zur Folge hat, und das Vorliegen einer Stofflagenänderung kann dag einfallende Licht verdoppeln oder halbieren. Somit wird eine hohe Basisvorspannung vom Gleichstrom-Durchlaßschleifensystem zum Transistor q4 notwendig, um dessen Sättigung während eines periodischen Lichteinfalls auf den Fühler 32 aufrechtzuerhalten, und eine hohe Basisvorspannung wird leicht durch die Fähigkeit des Transistors Q3, bei einer großen Wechselspannung an seiner Basis Strom abzulenken, überwunden. Bei Vorschub des Arbeitsstücks über den Fühler 32 wird eine Verringerung in der Zahl der Stofflagen zu einem Spannungsanstieg am Emitter des Photo-

transistor»-Fühlers 32 führen. Dieser Spannungszuwachs wird vom Kondensator C2 als ein Wechselstromsignal erfaßt und deshalb an den Transistor Q3 gelegt. Während des Spannungsanstiegs ist der Transistor Q3 leitend, er leitet den Basisstrom vom Transistor Q^i ab und ermöglicht eine Abschaltung dieses Transistors q4 während der Zeit des Spannungsanstiegs, was einen positiven Impuls zur Folge hat, der dazu dient, das Auftreten einer Stofflagenänderung zu

signalisieren.

Andererseits wird bei Vorschub des zu bearbeitenden Materials über den Pliototransistor-Fühler 32 ein Anwachsen in den Stofflagen eine scharfe Abnahme des durch das Material gelangenden Lichts bewirken, was einen Spannungsabfall am Emitter des Fühlers 32 zum Ergebnis hat. Dieser Zustand liegt beispielsweise am Beginn der Saumnaht vor, was zur Abgabe eines Signals verwendet werden kann, das die Notwendigkeit für eine Rückwärtsstichfolge anzeigt. Die abnehmende (negative) Spannungsauslenkung wird vom Kondensator C2 als ein Wechselstromsignal erfaßt und an den Transistor Q3 gelegt, der weiter in ein Abschalten gesteuert wird, was sicherstellt, daß der Transistor q4 gesättigt bleibt. Das Ergebnis ist, daß aufgrund eines Anwachsens der Stofflage von der Schaltung gemäß Fig. 3 kein Signalausgang vorliegt.

Um ein Ausgangssignal zu erhalten, das zur Anzeige der Notwendigkeit für ein automatisches Anheben des Andrückfußes zum Einführen eines Werkstücks oder für einen anfänglichen Rückwärtsstichvorgang verwendet xierden kann, kann, wie angedeutet ist, die Schaltung von Fig. 4 derjenigen von Fig. 3 zugefügt werden. Bei dieser Schaltung (Fig.4) ^° wird der Ausgang des Kondensators C2 dem Punkt B¹ und damit der Basis des Transistors Q5, der normalerweise durch Einstellung des Vorwiderstandes R15 gesättigt gehalten wird, zugeführt. Die vom Kondensator C2 als ein Wechselstrorasignal erkannte abnehmende Spannungsauslenkung wird an den Transistor Q5 gelegt, der dadurch gegen sein Abschalten hin gesteuert und für die Dauer der Auslenkung ungesättigt wird. Der negative Impuls an der Basis des Transistors Q5 läßt einen positiven Impuls von der + 12 V-Quelle über die Widerstände R17 und R19 zur Basis des Transistors q6 zu, der an seinem Emitter in Übereinstimmung mit der Größe des Impulses durch die Widerstände R17 und R19 einen Impuls abgibt. Ein positiver Impuls am

* Punkt B¹ aus einer Abnahme in der Zahl der Stofflagen wird andererseits den Transistor Q5 in Sättigung halten, d.h., der Transistor q6 gibt keinen Impuls ab.

Die Fig. 5 zeigt in Form eines Blockdiagramms den Fühlkreis 38 von Fig. 3j in den der Phototransistor-Fühler 32 einspeist. Im Blockdiagramm ist der Puffer 40 für den Transistor Q2 gesetzt. Der Kondensator C2 liegt zwischen dem Puffer 40 und dem Wechselstromverstärker 42, der für den Transistor Q3 steht. Der Transistor q4 ist durch den Schalter 44 ersetzt, während für das erste Durchlaßschleifensystem des Fühlkreises, das aus der Diode Dl und den Widerständen R12, RI3 besteht, der selbsttätige Meßbe reich 46 gesetzt ist. Der Ausgang vom Fühlkreis 38 wird über die Leitung 48 zum Flip-Flop (bistabiler Multivibrator) 501 der durch einen positiven, eine Stofflagenänderung anzeigenden Impuls gesetzt wird, übertragen. Der Ausgang des Flip-Flop 50 wird einer Geschwindigkeitssteuerung 52 zur Herabsetzung der Geschwindigkeit der Nähmaschine

und einem Zähler 54 zur Auslösung einer Zählung zugeführt. Der Zähler 54 zählt bei einem Signal für die Untenstellung der Nadel aufwärts, er zählt deshalb die Stiche. Die Zählung für den Zähler 54 wird durch einen binär-codierten Schalter (BCD-Schalter) 56 bestimmt und stellt die Anzahl

der auszuführenden Stiche, nachdem die Kante des Werkstückmaterials erfaßt ist, fest. Der Phototransistor-Fühler 32 ist um eine Anzahl von Stichen von der Nadelöffnung 27 in der Stichplatte 26 entfernt angeordnet, und der

BCD-Schalter 56 legt einen Randbereich für die dem Näh-30

Vorgang unterworfene Stofflage fest. Das Ende des Zählsignals vom Zähler 54 betätigt den Flip-Flop 58, der daraufhin ein Signal an die Antriebsmotorsteuerung 60 abgeben kann, um die Nähmaschine 10 in der Untenstellung der

Nadel stillzusetzen. Es kann dafür Vorsorge getroffen 35

sein, daß die Bedienungsperson dazu gezwungen ist, einen Fußhebel 6l für den Maschinenbetrieb in eine neutrale Lage zu bringen, bevor das Nähen fortgesetzt oder ein Abschneid

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bzw. Bcsäumvorgang eingeleitet wird. Die neutrale Lage des Fußhebels 6l wird dazu verxfendet, die Flip-Flops 50 und 58 sowie den Zähler 54 zurückzustellen, so daß die Nähmaschine für einen anschließenden Nähvorgang in Bereitschaft ist.

Dem Fachmann ist klar, daß dafür gesorgt sein kann, ein Anwachsen in den Stofflagen als einen Anfangsschritt zur Steuerung des Anhebens des Andrückfußes zu erkennen, während ein Erkennen einer Verminderung in den Stofflagen als Ort für einen Schwenkpunkt dient, an dem die Maschine mit im Material befindlicher Nadel stillsteht, wobei der Stillstand am Schwenkpunkt in einen Rückwärtsnäh-, Abschneid- und Säuberungsvorgang durch Einflußnahme

!5 d._er Bedienungsperson umgewandelt werden kann, indem der Fußhebel zur Einleitung dessen in umgekehrter Weise betätigt wird.

Die in Fig. 4 gezeigte Schaltung kann derjenigen von Fig. 3 zugefügt werden, um einen zweiten Verstärker 42' und zweiten Schalter 44' zu erhalten. Auf diese Weise wird, VTQxiTX ein Arbeitsstück in die Nähmaschine eingeführt und der Phototransistor-Fühler 32 zur Verminderung des auf ihn einfallenden Lichts abgedeckt wird, dieser Lichtabfall von der in Fig. 4 gezeigten Schaltung erfaßt werden, die einen in Fig. 5 gezeigten Flip-Flop 50' setzt, der ein Befehlssignal an die Motorsteuerung 60 abgibt, um den Andrückfuß anzuheben. Ein von der Bedienungsperson ausgelöster Vorgang, wobei der Bedienungsfußhebel 6l in

eine Vorwärtsstellung zur Einleitung des Nähens gebracht wird, wird den Andrückfuß 20 absenken und auch den Flip-Flop 50· zurückstellen. Die Logik in der Motorsteuerung 60 würde dabei wirksam werden, um ein Anheben des Andrückfußes 20 zu verhindern, wenn der Fußhebel im vorwärts gedrückten Zustand ist, um ein Anheben des Andrückfußes bei Nähen über eine anwachsende Lagenanzahl zu vermeiden. Es ist auch klar, daß die Logik als Teil der Antriebs-

motorsteuerung 60 vorgesehen werden kann, wobei auch ein Ansprechen auf eine Erhöhung in der Stofflagenanzahl durch selbsttätiges Einleiten eines Rückwärtsnähens auf einen von der Bedienungsperson kommenden Nähbefehl gegeben ist.

Die Fig. 6a und 6b zeigen Beispiele dafür, in welcher V7eise der Phototransistor-Fühler 32 tatsächlich verwendet wird. Gemäß Fig. 6a ist der zu bearbeitende Stoff bei seiner Zuführung unter den Andrückfuß 20 geringfügig umgefaltet, so daß der Fühler 32 frei ist. In diesem Zustand kann, wie oben erläutert wurde, die Geschwindigkeit der Maschine vermindert werden, aufeinanderfolgende Stiche werden gezählt und die Maschine wird stillgesetzt. Hierauf kann die Bedienungsperson eine Korrektur vornehmen, indem sie die Falte im Material geraderichtet, oder sie kann, wenn es sich um eine gültige Kante handelt, eine Schwenkung des Materials vornehmen, bevor das Nähen in einer neuen Richtung fortgesetzt wird. In Fig. 6b ist der normaie Ablauf bei einem Geradeaus-Nähvorgang gezeigt, wobei sichergestellt ist, daß der Fühler 32 abgeschirmt bleibt, bis das Ende der Naht erreicht wird.

In Fig. 7a ist ein Taschenteil 62 dargestellt, das bei- ° spielsweise an eine Hemdenbrust genäht werden soll. Dieses Taschenteil hat einen Beschaffenheitsmangel 63, der für die Bedienungsperson der Maschine nicht sichtbar ist. Der Phototransistor-Fühler 32 spricht jedoch auf eine Änderung in den Stofflagen an und unterbricht den Maschi-

nenbetrieb, wodurch die Bedienungsperson auf den Beschaffenheitsmangel 63 bei dem verwendeten Taschenteil 62 aufmerksam gemacht wird.

Das Taschenteil 62« von Fig. 7b hat keinen Beschaffenheitsmangel, vielmehr ist es auf der Unterseite des zu bearbeitenden Materials angeordnet und insofern für die Bedienungsperson unsichtbar. Das Annähen des Taschenteils

62· kann von der Rückseite des Arbeitsstücks her erfolgen, wobei der Fühler 32 der Bedienungsperson an der richtigen Stelle anzeigt, daß eine Schwenkung vorgenommen werden muß, da der Fühler eine Änderung in den Stofflagen feststellt, was das Ende des Taschenteils kennzeichnet.

Vorstehend wurde eine optoelektronische Gewebelagen- und -kantenfühleinrichtung beschrieben, die selbstkompensierend ist, um eine Änderung im dem Arbeitsvorgang unterliegenden Material zuzulassen, ohne daß die Notwendigkeit für irgendwelche Justierungen des Fühlers oder des für - diesen vorgesehenen Schaltkreises besteht. Dank des Gleichstrom-Durchlaßschleifensysteras, das von der Diode Dl und den Widerständen R12, R13 gebildet wird, wird der Transistor Q4 bei schwachen Lichteinfallszuständen, wenn schwere Gewebe verwendet werden, - empfindlicher, während er weniger empfindlich während starker Umgebungslichtverhältnisse ist, wenn durchlässige, dünne Gexirebe bearbeitet werden. Der Kondensator Cl ist groß genug bemessen, um einfallendes Licht auf einen Mittelwert zu bringen, so daß ein mittlerer Gleichstrompegel entwickelt und auch die V/echselstromkomponente einer V/echselstrom-Lichtquelle ausgefiltert wird. Der Kondensator C2 wird für ein schnelleres Ansprechen wesentlich kleiner als der Kondensator ei ausgelegt und dient nur dem Zweck, den Transistor Q3 gegenüber einer Gleichspannung zu blockieren.

Claims

Patentansprüche

1. Selbstkompensierende Stofflagen- und -kantenfühleinrichtung für eine Nähmaschine, die einen Maschinenkörper mit einem das Werkstück tragenden Unterbau sowie mit einer im Maschinenkörper gelagerten, axial hin- und herbewegbaren. Nadelstange, an deren einem Ende eine Nähnadel befestigt ist, eine Stichplatte mit einer durch diese sich erstreckenden, die Nähnadel aufnehmenden. Öffnung, einen unterhalb der Stichplatte gelagerten Schlingengreifer, der bei der Ausbildung von Nähstichen mit der die Stichplattenöffnung durchsetzenden Nähnadel zusammenarbeitet, und eine das Werkstückmaterial unter der Nähnadel durch die Maschine führende Transporteinrichtung aufweist, gekennzeichnet durch einen Lichtfühler (32), durch eine den Lichtfühler an dem Unterbau (l6) in der Vorschubrichtung des Werkstückmaterials vor der Nadelaufnahmeöffnung (27) tragende Einrichtung (26),

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durch eine dem Lichtfühler zugeordnete Lichtquelle (3'i; 35), durch eine einen mittleren, auf das im Durchschnitt den Lichtfühler erreichende Licht bezogenen Gleichstrompegel erstellende Einrichtung (Cl), durch eine eine Wechselstromkomponente einer Änderung des einfallenden und den Lichtfühler erreichenden Lichts durchlassende Einrichtung (C2), durch eine veränderbar in Abhängigkeit von der Wechselstromkomponente der durchlassenden Einrichtung einen Strom ablenkende Einrichtung (Q3), durch eine Einrichtung (Dl, R12, RI3) , die einen für die Ablenkung durch die Ablenkeinrichtung auf den Lichtdurchschnitt bezogenen Strom zuführt, und durch eine Einrichtung (Q4), die auf eine Ablenkung des Stromes durch die Ablenkeinrichtung ein Ansprechverhalten auslöst, das wesentlich größer als das auf den Lichtdurchschnitt bezogene ist.

2. Fühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Gleichstrompegel erstellende Einrichtung einen ersten, mit dem Ausgang des Lichtfühlers (32) verbundenen Kondensator (Cl) umfaßt, der durch seine Bemessung den Ausgang des Lichtfühlers auf einen Mittelwert bringt und einen mittleren, auf diesen Ausgang bezogenen Gleichstrompegel hält.

3. Fühleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Wechselstromkomponente durchlassende Einrichtung einen zweiten Kondensator (C2) umfaßt, der eine Änderung im Ausgang des Lichtfühlers (32) als ein Wechselstromsignal durchläßt.

4. Fühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch g ekennz eichne t, daß die veränderbare, den Strom ablenkende Einrichtung einen Transistor (Q3) umfaßt, dessen Basis mit dem zweiten Kondensator (C2) verbunden und der derart vorgespannt ist, daß er

proportional nur für eine Wechselstromkoinponente von der diese durchlassenden Einrichtung leitend wird.

5. Füllleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die einen Strom zuführende Einrichtung ein Gleichstrom-Durchlaßschleifensystem (Dl, R12, RI3) umfaßt, das den ersten Kondensator (Cl) mit dem ersten Transistor (Q3) verbindet, wobei eine Kompensation einer auf eine Gewebe-Veränderlichkeit bezogenen Stromablenkung von Wechselstromkomponenten erfolgt.

6. Fühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß die das An-

*° sprechverhalten auslösende Einrichtung einen zweiten, als einen Schalter geschalteten Transistor (Q%) sowie eine mit diesem verbundene Stromquelle, die den zweiten Transistor zur Sättigung steuert und einen Stromdurchfluß durch diesen ermöglicht, aufweist und daß der

*® erste Transistor (Q3) für eine Ablenkung der Sättigungsspannung vom zweiten Transistor aufgrund einer vom ersten Transistor empfangenen V/echselstromkomponente, die größer als die auf die Gewebeveränderlichkeit bezogene ist, geschaltet ist, so daß der zweite Transistor

zum Abschalten gesteuert wird, um einen Impuls von der Stromquelle zu erhalten.

7. Fühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nähmaschine

eine Antriebsmotorsteuerung (60) aufweist, daß die Antriebsmotorsteuerung eine die Nähnadelstellung erfassende Einrichtung, eine Wähleinrichtung zur Beendigung des Nähens mit der Nähnadel in einer ausgewählten oberen, von dem Werkstück freien Stellung und in einer unteren,

im Werkstück befindlichen Stellung sowie eine Geschwindigkeitsregeleinrichtung enthält und daß die das Λ11-sprechverhalten auslösende Einrichtung eine logische

Übersangsstelle mit einem ersten bistabilen Multivibrator (50)i einer Geschwindigkeitssteuerung (52), einem Zähler (5^) sowie einem zweiten bistabilen Multivibrator (58) enthält, wobei der erste bistabile Multivibrator auf einen von der Stromquelle empfangenen Impuls anspricht, um die Geschwindigkeitssteuerung zur Abgabe eines Niedriggeschwindigkeitssignals an die Antriebsmotors teuerung zu veranlassen und eine Zählung im Zähler von der von der Antriebsmotorsteuerung erfaßten Untenstellung der Nähnadel aus auszulösen, und daß bei Beendigung der Zählung der Zähler den zweiten bistabilen Multivibrator (58) setzt, um einen Befehl an die Antriebsmotorsteuerung zur Beendigung des Nähens mit der Nähnadel in unterer, im Werkstück befindlicher Stellung abzugeben.

8. Selbstkompensierende Stofflagen- und -kantenfühleinrichtung für eine Nähmaschine, die einen Maschinenkörper mit einem das Werkstück tragenden Unterbau sowie mit einer im Maschinenkörper gelagerten, axial hin- und herbewegbaren Nadelstange, an deren einem Ende eine Nähnadel befestigt ist, eine Stichplatte mit einer durch diese sich erstreckenden, die Nähnadel aufnehmenden Öffnung, einen unterhalb der Stichplatte gelagerten Schlingengreifer, der bei der Ausbildung von Nähstichen mit der die Stichplattenöffnung durchsetzenden Nähnadel zusammenarbeitet, eine das Werkstückmaterial unter der Nähnadel durch die Maschine führende Transporteinrichtung, einen Andrückfuß und eine den Andrückfuß in ausgewählter Weise in sowie außer Anlage mit dem Werkstückmaterial sowie der Transporteinrichtung haltende Einrichtung enthält, gekennzeichnet durch einen Lichtfühler (32), durch eine den Lichtfühler an dem Unterbau in

"° der Vorschubrichtung des Werkstückmaterials vor der Nadelaufnahmeöffnung (27) tragende Einrichtung (26), durch eine dem Lichtfühler zugeordnete Lichtquelle

(3'±? 35) , durch eine eine aus einer· Änderung im einfallenden, den Lichtfühler erreichenden Licht erzeugte Wechselstromkomponente durchlassende Einrichtung (C2), durch eine Stromquelle, durch eine vorgespannte Einrichtung (Q3)» die normalerweise Strom von der Stromquelle ablenkt, jedoch im Ansprechen auf eine sich vermindernde Spannungsauslenkung von der die Wechselstromkomponente durchlassenden Einrichtung Strom von der Stromquelle nicht ablenkt, und durch eine auf die Dauer der sich vermindernden Spannungsauslenkung ansprechende, ein ausgewähltes Ansprechverhalten auslösende Einrichtung (q4).

9· Fühleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Wechselstromkomponente durchlassende Einrichtung einen Kondensator (C2) umfaßt, der eine Änderung im Ausgang des Lichtfühlers als ein Wechselstromsignal durchläßt.

10. Fühleinrichtung nach Anspruch 8 oder 9> dadurch gekennzeichnet, daß die den Strom ablenkende Ein-richtung von einem Transistor (Q3) gebildet ist, an dessen Basis die Wechselstromkomponente angelegt wird und der von der Stromquelle bei Fehlen einer

Wechselstromkomponente in Sättigung sowie bei sich vermindernder Spannungsauslenkung von der die Wechselstromkomponente durchlassenden Einrichtung zur Abschaltung hin gesteuert wird.

11. Fühleinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die das Ansprechverhalten auslösende Einrichtung von einem zweiten Transistor (Q4), der von dem ersten, den Strom von der Stromquelle ablenkenden Transistor (Q3) in

einem nicht-leitenden Zustand gehalten wird, jedoch auf eine Nichtablenkung von Strom durch den ersten Transistor bei einer sich vermindernden Spannungsaus-

■*· lenkung von der die Wechselstromkomponente durchlassenden Einrichtung anspricht, um einem positiven Impuls von der Stromquelle den Durchgang durch den zweiten Transistor zu ermöglichen, und von einem bistabilen Multivibrator, der im Ansprechen auf den positiven Impuls von der Stromquelle seinen Zustand ändert, gebildet ist.

12. Fühleinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Nähmaschine eine Antriebsmotorsteuerung (6o) sowie einen Fußhebel (6l) für diese aufweist, daß die Antriebsmotorsteuerung eine Einrichtung zur Betätigung der den Andrückfuß tragenden Einrichtung zu einer ausgewählten Lage in und außer Anlage mit dem Werkstückmaterial und der Transporteinrichtung enthält und daß die Zustandsänderung des bistabilen Multivibrators die Antriebsmotorsteuerung derart einstellt, daß diese die Betätigungseinrichtung für die den Andrückfuß tragende Ein-

richtung zum Abheben des Andrückfußes vom Werkstückmaterial sowie von der Transporteinrichtung beeinflußt.